Serwis Smay używa cookies. W przeglądarce internetowej można zmienić ustawienia dotyczące cookies.
Brak zmiany tych ustawień oznacza akceptację dla stosowanych tu cookies.

Jak powstał innowacyjny sposób nadciśnieniowego zabezpieczenia budynków na wypadek pożaru?

jak-powstal-system-roznicowania-cisnien

Projekt badawczy składał się z czterech głównych etapów:

1) opracowanie założeń programu badawczego – konsultacje naukowe,
2) budowa stanowiska badawczego w budynku Treimorfa w Krakowie,
3) przeprowadzanie badań w obiekcie w skali rzeczywistej,
4) analiza wyników badań i przygotowanie raportu końcowego z oceną kwalifikacyjną.

Opis projektu

1. ETAP – opracowanie scenariuszy i założeń projektu oraz symulacji komputerowych
15.10.2008–16.12.2008 r.

W pierwszym etapie na podstawie analizy zjawisk fizycznych odpowiedzialnych za kształtowanie się ciśnienia i przepływy powietrza opracowaliśmy teoretyczne założenia badań. Wykonaliśmy wiele symulacji komputerowych, które następne sprawdzaliśmy w trakcie badań rzeczywistych. Sporządziliśmy również koncepcję techniczną, niezbędną do wyboru odpowiedniego obiektu, który mógłby się stać poligonem doświadczalnym do badań. Klatka schodowa takiego budynku musiała mieć wysokość minimum 55 metrów.

Wybór padł na budynek wysokościowy należący do spółki Treimorfa Project, który znajdował się przy ul. Lubomirskiego w Krakowie. Budynek o wysokości 90 metrów miał 23 kondygnacje, był niewykończony i stanowił doskonałe miejsce do przeprowadzenia badań. Do współpracy zaprosiliśmy pracowników naukowych Politechniki Warszawskiej i Politechniki Krakowskiej. Projekt współfinansowała Unia Europejska.

 

Autorzy
Piotr Dąbrowski

Dyrektor Zarządzania Jakością

Agnieszka Szybowska-Mróz

Dyrektor Działu Marketingu

2. ETAP – prace przygotowawcze w obiekcie
2.11.2008–28.02.2009 r.

W drugim etapie przystąpiliśmy do budowy stanowiska badawczego. Prace te objęły m.in. wykonanie instalacji elementów systemu napowietrzania (sieć przewodów, klapy przeciwpożarowe i przepustnice, wentylatory zasilające, instalacje elektryczne), obudowanie klatki schodowej i montaż elementów automatyki sterującej. Zamontowaliśmy czujniki pomiarowe, a także systemy zbierania i archiwizacji danych. Stanowisko zostało przygotowane według założeń normy PN EN 12101-6.

By przetestować poprawność pracy wszystkich elementów systemu oraz jakości sterowania, przeprowadziliśmy wstępne badania rozruchowe. Po próbach wykonaliśmy działania uzupełniające i kalibrację stanowiska – skorygowaliśmy pracę poszczególnych elementów systemu pod kątem osiągnięcia zakładanych wydajności, sprawdziliśmy poziom nieszczelności klatki schodowej oraz poprawność działania systemu zdalnego sterowania i archiwizacji danych.

Przed rozpoczęciem badań ekspert, dr inż. Grzegorz Kubicki z Politechniki Warszawskiej, sporządził opinię pt. Ocena merytoryczna wykonanego stanowiska badawczego pod kątem spełnienia założeń programu badawczego. Dopiero gdy wszystko było już dokładnie przygotowane, przystąpiliśmy do rzeczywistych badań.

Do projektu zaangażowano znakomity zespół ekspertów i jednocześnie prawdziwych pasjonatów wentylacji – ówczesnych pracowników firmy SMAY. W skład zespołu kierowanego przez inicjatora i kierownika projektu (Jarosława Wiche, dyrektora technicznego) wchodzili m.in. Robert Zapała, Grzegorz Sypek, Marek Prymon i Krzysztof Piorun oraz wielu innych pracowników firmy SMAY.

 

3. ETAP badania w warunkach rzeczywistych – próby dymowe
1.03.2009–15.05.2009 r.

Badania zostały przeprowadzone w pięciu cyklach. Po każdym z nich następowała weryfikacja danych.
Pierwszy cykl obejmował badanie układów napowietrzania, w trakcie których realizowaliśmy przygotowane wcześniej scenariusze napowietrzania przy różnych konfiguracjach nawiewu (nawiew równomierny i skoncentrowany). W czasie testów wzięliśmy pod uwagę różne scenariusze pożarowe (klatka schodowa zamknięta, różne warianty drzwi otwartych).

Drugi cykl obejmował przeprowadzenie testów z wykorzystaniem nagrzewnic oraz dodatkowych wentylatorów zasilających. Badania miały sprawdzić układ w warunkach nawiewu nieizotermicznego oraz wpływ nawiewu przy dużym gradiencie temperatury na kształtowanie się przepływów w kubaturze klatki schodowej. Prowadzenie badań w takich cyklach dawało gwarancję sprawdzenia wyników w różnych warunkach pogodowych (różna temperatura, ciśnienie atmosferyczne).

Z kolei trzeci cykl dotyczył testów przepływu powietrza przez klatkę schodową przy otwarciu drzwi na skrajnych kondygnacjach. Ten cykl badań prowadziliśmy pod kątem weryfikacji zaobserwowanego zjawiska zmiany rozkładu ciśnienia na wysokości klatki schodowej wraz z przetłaczaniem przez tę przestrzeń dużych strumieni powietrza. W wyniku tych testów uzupełniliśmy stanowisko badawcze o dodatkowe wentylatory wyciągowe.

W czwartym cyklu stanowisko badawcze doposażyliśmy w dodatkowe wentylatory bezpośredniego napowietrzania oraz wywiewu powietrza trzonu klatki schodowej. Przy tym cyklu badań wykorzystaliśmy wentylatory wyciągowe o stałej wydajności, zlokalizowane na krańcowych kondygnacjach klatki schodowej. Przetestowaliśmy metodę chroniącą trzon klatki schodowej za pomocą instalacji nawiewno-wyciągowej. Wyniki tych testów pozwoliły opracować założenia nowego systemu przepływowego, który w pełni odpowiada na oczekiwania w zakresie sterowania różnicą ciśnień. Układ opiera się na wentylatorach rewersyjnych i nowych elementach układu sterowania; rozbudowana została też centrala sterowania.

Ostatni cykl (w układzie przepływowym) obejmował próby zwalczania ciągów termicznych oraz sprawdzenie czasu reakcji systemu na zmiany scenariuszy ewakuacji (przy zamkniętych i otwartych drzwiach).

Wyniki badań potwierdziły wysoką skuteczność zaprojektowanego układu stabilizacji ciśnienia w trzonie klatki schodowej, niezależnie od warunków zewnętrznych. Badania wykazały też, że czas reakcji systemu spełnia wymagania normy PN-EN 12101-6-3.

Badania zostały ocenione przez eksperta pod kątem możliwości ich wdrożenia i skuteczności. Opinię pt. Ocena możliwości wdrożenia i prognoza skuteczności działania systemu zabezpieczenia pionowych dróg ewakuacyjnych sporządził dr hab. inż. Marian Hopkowicz, profesor Politechniki Krakowskiej.

4. ETAP – opracowanie wyników badań i raportu końcowego z oceną kwalifikacyjną
16.05.2009–30.09.2009 r.

Na ostatnim etapie opracowaliśmy model numeryczny, który opisuje zjawiska fizyczne obserwowane w trzonie klatki schodowej. Na podstawie modelu zweryfikowaliśmy otrzymane wyniki badań. Sporządziliśmy raport końcowy, który obejmował także ocenę kwalifikacyjną wdrożenia wyników badań.

 

Koniec projektu badawczego to początek działań edukacyjnych

Efektem rocznych badań było stworzenie innowacyjnego na skalę europejską, inteligentnego systemu zabezpieczania przed zadymieniem pionowych i poziomych dróg ewakuacyjnych na wypadek pożaru –Safety Way. Jego główną częścią jest zestaw wyrobów iSWAY-FC®.

W trakcie badań wykorzystaliśmy najnowocześniejsze techniki pomiarowe, spełniające wymagania norm europejskich. Dzięki badaniom nie tylko potwierdziliśmy skuteczność systemu, ale także opracowaliśmy schemat regulacji działania w zależności od bieżących warunków atmosferycznych.

Autorskie rozwiązanie firmy SMAY opiera się na algorytmach obliczeniowych i doborze parametrów pracy wentylatorów, dzięki którym system automatycznie adaptuje się do zmiennych warunków zależnych od zjawisk fizycznych, tzn. do efektu kominowego, konwekcji, rozprężania, parcia i ssania wiatru, oporów przepływu powietrza w klatkach schodowych i wpływu wentylacji bytowej oraz ingerencji ludzi (otwarcia i zamknięcia drzwi, okien itd.).

Po badaniach firma SMAY rozpoczęła wiele inicjatyw zmierzających do zaprezentowania wyników badań oraz rekomendacji stosowania najbezpieczniejszych systemów ochrony pionowych dróg ewakuacyjnych. Jedną z nich było spotkanie w siedzibie SMAY w Krakowie grupy technicznej CEN/TC191/SC1/WG6/TG1 Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego, pracującego nad nową wersją normy EN 12101-6. Podczas tego spotkania w czerwcu 2010 r. zaprezentowaliśmy działanie systemu i wyniki badań uzyskane podczas projektu badawczego w obiekcie Treimorfa.

Po zapoznaniu się z przeprowadzonymi badaniami i ich rezultatami członkowie komitetu jednoznacznie uznali, że funkcjonujące dotychczas na rynku systemy wielopunktowe nie są w stanie spełnić wymagań funkcjonalnych normy w każdych warunkach, a na ich skuteczność można liczyć tylko przy występowaniu korzystnych warunków otoczenia.

Prowadziliśmy również cykl bezpłatnych szkoleń edukacyjnych Akademii Wentylacji Pożarowej na terenie całej Polski dla wszystkich zainteresowanych bezpieczeństwem pożarowym. Szkolenia cieszyły się ogromnym zainteresowaniem: kilkaset osób wzięło w nich udział w ciągu kilku pierwszych miesięcy, a tysiące osób obejrzało specjalnie przygotowane filmy edukacyjne i zapoznało się z materiałami drukowanymi, dystrybuowanymi szeroko na konferencjach i w prasie branżowej. W 2012 r. powstało również Laboratorium Wentylacji Pożarowej na Politechnice Warszawskiej – wspólny projekt SMAY oraz firmy Plum Sp. z o.o. i Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej. Jego cel to edukowanie studentów kierunków technicznych.

W 2012 r. w laboratorium Instytutu Aerodynamiki Przemysłowej (I.F.I.) w Aachen przeprowadzono również serię dodatkowych badań w zakresie aerodynamiki i skuteczności zestawu iSway® zgodnie z procedurą badawczą według normy EN 12101-6. Badania dowiodły, że urządzenie precyzyjnie kontroluje nominalną wartość ciśnienia różnicowego, a jednocześnie automatycznie dostosowuje się do zmian wprowadzanych podczas procedury testowej. Badania ponownie potwierdziły zdolność zestawu iSway® do pełnej adaptacyjności w testowanym zakresie przepływów powietrza.

Rozwiązania systemu Safety Way zostały zarejestrowane w Urzędzie Patentowym RP oraz w Europejskim Urzędzie Patentowym (EPO) w Monachium (europejski patent na wynalazek). Ochronę patentową przyznano wynalazkowi „Sposób regulacji ciśnień w pionowych drogach ewakuacyjnych” (numer świadectwa: 218095) oraz „System nadciśnieniowego zabezpieczenia pionowych dróg ewakuacyjnych przed zadymieniem” (numer świadectwa: 218694). Jest to pierwszy na świecie inteligentny system przepływowy (nadciśnieniowy).

Pierwszy budynek w Polsce, w którym zamontowano ten system, to nowoczesny biurowiec Vinci Office Center przy ul. Opolskiej w Krakowie.
W 2010 r. Safety Way zabezpieczył drogi ewakuacyjne najwyższego budynku w Polsce – Sky Tower we Wrocławiu. Dzisiaj zestawy iSway® znajdują się w najbardziej prestiżowych obiektach w całej Polsce. Należą do nich Złota 44, Warsaw Spire, Mennica Legacy Tower, TAURON Arena i wiele innych.

jak-powstal-system-roznicowania-cisnien

System różnicowania ciśnienia Safety Way SMAY

W ramach systemu jednostką nadrzędną jest zestawów wyrobów do różnicowania ciśnienia w systemach kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła – iSway®.

Nowy sposób zabezpieczenia budynków ma wiele zalet. Najistotniejsze z nich to:
• wysoka skuteczność działania – zapobieganie zadymieniu dróg ewakuacyjnych to najlepszy sposób na ochronę ludzi w przypadku pożaru;
• możliwość zastosowania systemu w wysokich i bardzo wysokich budynkach;
• możliwość projektowania systemu bezpieczeństwa pożarowego obiektu na podstawie nowoczesnych symulacji komputerowych;
• bezawaryjność systemu dzięki dobowej, tygodniowej i miesięcznej automatycznej kontroli podstawowych funkcji działania;
• istotne ograniczenie czasu przeglądów okresowych;
• ograniczenie liczby elementów układu kontrolno-pomiarowego;
• bezkanałowy montaż, który nie wymaga zabudowy zbiorczych szachtów napowietrzających;
• możliwość zdalnego monitorowania systemu;
• znaczne skrócenie czasu potrzebnego na przeprowadzenie prób odbiorowych.

Wszystko to pozwala maksymalnie zredukować cenę zabezpieczenia budynku przy zachowaniu najwyższego poziomu parametrów funkcjonalności i niezawodności systemu przeciwpożarowego.

System przynosi wiele korzyści wszystkim uczestnikom procesu budowlanego, a przede wszystkim zwiększa bezpieczeństwo ludzi w budynkach.

różnicowanie-ciśnienia-przewodnik
Chcesz wiedzieć więcej? Odwiedź naszego BLOGA. Nasi eksperci dostarczą Ci pełną bazę wiedzy na temat wentylacji i ochrony przeciwpożarowej.
Potrzebujesz porady? Skontaktuj się z naszym działem doradców.
Bądź z nami na bieżąco: